煤焦气化影响因素及其反应特性研究进展

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煤炭的气化特性及其应用前景分析

煤炭的气化特性及其应用前景分析煤炭是一种重要的能源资源，其在我国的能源结构中占据着重要地位。

然而，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成严重污染。

为了解决这一问题，煤炭气化技术应运而生。

本文将从煤炭气化的特性和应用前景两个方面进行分析。

一、煤炭的气化特性煤炭气化是将煤炭在高温、高压和缺氧条件下转化为合成气的过程。

在煤炭气化过程中，煤炭中的碳和氢会与氧气反应，生成一氧化碳和氢气。

这种合成气可以用作燃料，还可以用于合成化工原料和燃料气的制备。

煤炭气化的特性主要有以下几点：1. 温度和压力对气化效果的影响：煤炭气化一般需要在高温（1000℃以上）和高压（10MPa以上）条件下进行。

在这样的条件下，煤炭中的有机物质可以被充分分解，生成合成气。

2. 气化反应的类型：煤炭气化反应主要分为干燥气化和水蒸气气化两种类型。

干燥气化是指在缺氧条件下进行的气化反应，主要生成一氧化碳和氢气。

水蒸气气化是指在水蒸气存在的条件下进行的气化反应，会生成一氧化碳、氢气和二氧化碳。

3. 气化产物的组成：煤炭气化的主要产物是一氧化碳、氢气和二氧化碳。

其中，一氧化碳和氢气是重要的合成气成分，可以用于制备合成燃料和化工原料。

二、煤炭气化的应用前景煤炭气化技术具有广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 合成燃料的制备：通过煤炭气化可以获得一氧化碳和氢气，这两种气体可以用于合成燃料，如合成天然气和合成柴油等。

这种合成燃料可以代替传统的石油燃料，减少对石油资源的依赖。

2. 化工原料的制备：煤炭气化可以产生一氧化碳和氢气，这两种气体是制备化工原料的重要原料。

通过煤炭气化，可以生产合成氨、合成甲醇等化工原料，推动我国化工产业的发展。

3. 二氧化碳的捕集与利用：煤炭气化过程中产生的二氧化碳是一种重要的温室气体。

通过捕集和利用这些二氧化碳，可以减少其对大气的排放，达到减少温室效应的目的。

目前，已经有一些研究机构和企业开始研究二氧化碳的捕集和利用技术，为煤炭气化的可持续发展提供了新的方向。

煤焦气化影响因素及其反应特性研究进展

１２￣Ｃ流量：５ｍ／）Ｃ２０Ｃ，Ｏ７ｄｈ的Ｏ产率变化，果结见表１从表１可以看出，个较小的颗粒之间气化．两
效果的差别很小，乎相同，几但是４ｒ焦炭颗粒的０ｍａ气化效果明显低于较小颗粒．由于颗粒直径越大，气
第３２卷第５期
Ｖｏ＿２ｌ３Ｎｏ．５
菏
泽
学
院
学报
２１００年９月
Ｓｐ．ｅ２００１
ＪｕｎｌｆＨｅｅＵｎｖｒｉｏｒａｚｉｅｓｙｏｔ
文章编号：６３—２０（００Ｏ０６１７１３２１）５— ０９一Ｏ５
煤焦气化影响因素及其反应特性研究进展
李风海，房倚天
（．泽学院化学化工系，１菏山东菏泽２４１；．７０５２中国科学科院山西煤炭化学研究所，山西太原０００）３０１
摘要：反应影响因素、从反应模型和反应过程中煤焦结构的变化方面，煤焦气化研究现状进行了综对
气化联合循环发电和煤炭问接液化等系统在未来具有广阔的发展前景．气化动力学是煤气化技术研煤
发的基础，实现煤的高效利用具有重要指导意义．对
越大，因此，应速率也相对较慢，较小直径的颗反而粒其中心距离表面距离较近．减少固体粒度，即采用小颗粒，均可提高反应速率常数和较快地达到高的

煤气化技术的研究和应用现状分析

煤气化技术的研究和应用现状分析一、引言煤气化技术是指将煤作为原料，在高温、高压和缺氧的条件下进行化学反应，生成合成气的一种技术。

自20世纪初期开始，煤气化技术就一直受到了人们的关注，成为了产生合成气和一系列化工产品的重要途径之一。

煤气化技术的研究和应用现状分析，对于推动我国能源结构优化升级和经济发展具有重要意义。

二、煤气化技术的研究现状煤气化技术的研究涉及到多个领域，主要包括煤气化反应机理的研究、反应器工程技术的研究、煤气化过程中产生的煤气中的污染物的处理技术等方面。

（一）煤气化反应机理的研究煤气化反应机理是指在化学反应中煤本身所发生的变化，这是研究煤气化技术的重要基础。

目前，关于煤气化反应机理的研究主要包括以下几个方面：煤的结构特征、煤的裂解反应、煤的气化反应以及煤的灰熔化行为等。

（二）反应器工程技术的研究反应器是煤气化技术的核心设备，也是保证煤气化反应能够高效进行的关键。

目前，煤气化反应器主要分为实验室规模反应器和工业规模反应器，其中以工业规模反应器为主。

近年来，随着科技的不断发展，工业规模反应器的使用范围不断扩大，尺寸和反应处理量均有较大增长。

（三）煤气化过程中产生污染物的处理技术煤气化反应中产生大量的废水、废气和固体废弃物，其中含有大量的污染物，严重影响了环境和人类健康。

因此，煤气化后的污染物的处理技术也成为了煤气化技术必须重视的一个方面。

三、煤气化技术的应用现状分析煤气化技术的应用现状主要涉及到煤气化技术在能源、化工、燃料等领域的应用情况。

（一）煤气化技术在能源领域的应用随着能源需求不断增加，煤气化技术在能源领域的应用也日益广泛。

目前，煤气化技术在燃气发电、城市煤气和煤化工领域中得到了广泛应用。

（二）煤气化技术在化工领域的应用煤气化技术是生产合成氨、合成甲醇、合成油、二甲醚、苯乙烯等重要化工产品的重要途径之一。

目前，煤气化技术在化工领域的应用已经取得了很大的成功，且应用领域也在不断扩大。

CO2作为气化剂对煤焦--H2O气化反应的影响机制中期报告

CO2作为气化剂对煤焦--H2O气化反应的影响机制中期报告尊敬的评委老师，大家好。

我是XXX，今天来给大家介绍一下我的CO2作为气化剂对煤焦-H2O 气化反应的影响机制的中期研究报告。

首先，我们来看一下研究背景和意义。

煤焦气化是一种重要的化学反应，可以将煤焦通过热解、气化等方式分解成气体和其他化合物，其中，CO2作为居多的气化剂之一，对煤焦-H2O气化反应有很大的影响。

因此，研究CO2作为气化剂对煤焦-H2O气化反应的影响机制，有助于深入了解该反应过程，优化气化气的产生和利用，提高煤利用效率，降低排放。

接下来，我来介绍一下我们的实验方案和初步结果。

我们选用了纯度为90%的煤焦粉末作为研究对象，同时使用纯净的水和CO2作为气化剂。

实验中，我们设计了不同的气化剂组合，分别为：H2O气化剂组合（W），CO2气化剂组合（C），混合气化剂组合（W+C）。

在这些组合中，W代表100%的H2O气化，C代表100%的CO2气化，W+C代表50%的H2O气化和50%的CO2气化。

我们通过TG分析仪对不同气化剂组合下的煤焦样品进行了热分解实验，测定了不同温度下的质量损失和气体释放速率。

初步结果显示，在不同温度下，W+C组合的煤焦热解速率和质量损失均高于W和C组合的煤焦热解速率和质量损失。

这说明W+C组合的气化剂能够加速煤焦的热解过程，提高气化速率和产气量。

同时，W和C组合的煤焦热解速率和质量损失随温度升高呈现出先缓慢后加速的趋势，说明温度升高有利于促进煤焦热解反应的进行。

最后，我来讲一下我们的下一步工作计划。

在接下来的实验中，我们将进一步探究各气化剂组合下产气组分的变化及其与温度、压力等因素的相关性，以便深入研究CO2作为气化剂对煤焦-H2O气化反应的影响机制。

谢谢大家！。

煤焦加压水蒸气催化气化反应特性及甲烷释放规律研究

煤焦加压水蒸气催化气化反应特性及甲烷释放规律研究金渭龙;顾松园;钟思青;徐华龙【摘要】以内蒙褐煤焦为研究对象,K2CO3为催化剂,在小型加压固定床上考察了反应温度、操作压力和水碳比对煤焦水蒸气气化反应过程中碳转化率、反应速率和甲烷浓度及其累计流量的影响.结果表明,随着反应温度的增加,碳转化率和反应速率显著增加,甲烷浓度及其累计流量也增加,表明甲烷化反应在600 ～700℃内仍受动力学控制.操作压力的提高,碳转化率和反应速率呈先增加后减小的变化趋势,而甲烷的浓度逐渐增加,其累计流量由常压下的2.4 mL逐渐增加至3.5 MPa下的43.2 mL.随着水碳比的增加,碳转化率和反应速率大幅增加,但是甲烷的浓度逐渐降低,甲烷的累计流量受反应速率和反应平衡的共同影响,呈先增加后减小的趋势.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】7页(P1111-1116,1123)【关键词】加压;催化气化;K2CO3;甲烷【作者】金渭龙;顾松园;钟思青;徐华龙【作者单位】中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海201208;复旦大学化学系,上海200433;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海201208;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海201208;复旦大学化学系,上海200433【正文语种】中文【中图分类】TQ054我国煤炭资源丰富，在一次能源结构中具有不可替代的作用。

煤炭气化技术作为煤炭清洁高效利用的重要途径，已经广泛应用于化学品生产、液体燃料、制氢、IGCC发电及其多联产等行业[1]。

目前已经工业化的煤气化技术包括Texaco气化炉、Shell气化炉、OMB气化炉和GSP气化炉等[2]，普遍存在反应温度高、能耗大、气体冷却强度大和净化困难的问题。

这也直接促使了以煤催化气化技术为代表的第三代煤气化技术的探索研究。

煤催化气化技术能够在提高反应速率的同时，显著降低气化反应温度，是实现气化炉内温和气化并保障气化效率的有效方法。

煤炭的气化特性及其应用前景分析

煤炭的气化特性及其应用前景分析煤炭是一种重要的能源资源，具有丰富的储量和广泛的应用领域。

然而，煤炭的燃烧产生的二氧化碳排放成为全球关注的环境问题。

为了有效利用煤炭资源并减少环境污染，煤炭气化技术应运而生。

本文将从煤炭的气化特性及其应用前景两个方面进行分析。

一、煤炭的气化特性煤炭气化是指将煤炭在高温和高压条件下与气体反应，生成可燃气体的过程。

煤炭气化的特性主要包括气化反应、气化产物和气化动力学。

1. 气化反应：煤炭气化反应是一个复杂的过程，包括干燥、热解、燃烧和裂解等多个阶段。

其中，热解是最重要的步骤，通过热解反应，煤炭中的有机物质被分解为气体和固体残渣。

不同类型的煤炭在气化过程中会产生不同的气化产物。

2. 气化产物：煤炭气化的主要产物包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等。

其中，一氧化碳和氢气是重要的工业原料，可用于合成合成气、合成油和合成化学品等。

而二氧化碳和甲烷则是温室气体，对全球气候变化有重要影响。

3. 气化动力学：煤炭气化的动力学过程受到温度、压力、反应速率等因素的影响。

高温和高压条件下，气化反应速率加快，气化效率提高。

因此，控制气化条件对于提高气化效率和产物质量具有重要意义。

二、煤炭气化的应用前景煤炭气化技术具有重要的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 清洁能源转化：煤炭气化可以将煤炭转化为可再生能源，如合成气、合成油等。

这些清洁能源具有高热值、低污染和多样化的用途，可以替代传统石油和天然气资源，减少对化石能源的依赖，降低环境污染。

2. 化学品合成：煤炭气化产生的一氧化碳和氢气可用于合成化学品，如合成甲醇、合成氨等。

这些化学品是工业生产的重要原料，广泛应用于化工、医药、农药等领域，具有巨大的经济和社会效益。

3. 二氧化碳减排：煤炭气化过程中产生的二氧化碳可以进行捕集和封存，减少大气中二氧化碳的排放。

这对于应对全球气候变化具有重要意义，可以帮助实现减排目标。

4. 煤炭资源利用：煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源，提高能源利用效率。

CO2对煤焦结构和气化反应性的影响中期报告

CO2对煤焦结构和气化反应性的影响中期报告
本报告主要探讨了CO2对煤焦结构和气化反应性的影响。

首先，我们简要介绍了煤和焦的基本特性，以及CO2对煤焦结构和气化反应性的
影响的背景。

接着，我们介绍了目前关于CO2对煤焦结构和气化反应性影响的研究现状。

研究表明，CO2对煤焦结构和气化反应性有显著的影响，其中
包括：(1) CO2气化能提高焦的气化速率和转化率，但也会增加焦的热重损失；(2) 焦经过一定程度的CO2气化后，会改变其微观结构和孔结构，进而影响其气化反应性。

接下来，我们介绍了我们的研究计划和实验方法。

我们选用具有代
表性的贵州煤作为研究对象，采用等温恒压实验方法，研究CO2气化对
煤焦结构和气化反应性的影响。

我们将焦经过一定程度的CO2气化后，
使用XRD、SEM、氮气吸附和热重分析等手段来分析焦的微观结构和孔
结构变化。

最后，我们介绍了我们的研究进展和初步结论。

目前，我们已经完
成了一部分实验，并进行了初步分析。

初步结果表明，CO2气化能够改
变焦的微观结构和孔结构，并且会影响其气化反应性。

但是，需要进一
步的实验和分析来验证我们的初步结论。

综上所述，我们的研究旨在探索CO2对煤焦结构和气化反应性的影响，为煤的清洁、高效利用提供理论和实验依据。

制焦温度和停留时间对煤焦气化反应性的影响

第29卷　第3期2006年7月煤炭转化COAL CONV ER S I ONV o l .29　N o.3Jul .2006　3国家重点基础研究发展计划(973)项目(2004CB 217701).1)副教授;2)硕士生;3)教授、博士生导师;4)中国工程院院士、教授、博士生导师,浙江大学能源洁净利用国家重点实验室,310027　杭州收稿日期:2006202208;修回日期:2006203206制焦温度和停留时间对煤焦气化反应性的影响3周志军1)　林　妙2)　匡建平3)　刘建忠3)　周俊虎3)　岑可法4) 摘　要　煤焦的制备对煤焦的气化反应性有着明显的影响.研究了新汶煤在温度分别为800℃,700℃,600℃和停留时间分别为60m in ,30m in ,20m in ,10m in 下制得的焦样与CO 2进行(在终温为1200℃下)不等温气化反应性.通过比较发现,在终温为800℃,700℃,600℃下停留时间为60m in 时煤焦的气化转化率都是最高的,分别为01982,01977和01998,可见停留时间为60m in ,制焦温度分别为800℃,700℃,600℃对于新汶煤焦的气化转化率的影响并不是很明显.同时也发现半焦的气化反应性呈现先增后减的趋势,在停留时间为60m in 时到达最大,并且在800℃时气化反应性是最高的,可见在800℃下停留时间为60m in 制焦是合适的.用扫描电镜实验手段观察了新汶煤焦形貌结构,发现有较多的“斑点”和微孔,这些“斑点”和微孔在气化中起着活化中心的作用.关键词　制焦,气化,反应性,不等温热重,扫描电镜中图分类号　TQ 5460　引　言近年来,由于气流床具有高碳转化率和低污染性,引起了人们的极大关注,Shell 和T exaco 等高温气流床气化法在国内外得到了很大的发展.煤的气化过程可以明显分为两个阶段:第一阶段是煤的热解;第二阶段是煤的热解生成的煤焦的气化.煤的热解是煤气化等其他化学过程的第一步,是煤的清洁利用技术的基础过程.热解阶段条件的不同,对所生成的煤焦在气化阶段的反应性也是有影响的.所以煤的气化特性主要依赖于煤脱除挥发分后生成的煤焦的反应特性.一般认为煤焦的反应性与制焦温度和停留时间等方面的因素有关,不少学者研究了在较高制焦温度条件下煤焦的活性,得到了不少有益的结论.[124]然而对较低制焦温度下煤焦活性的研究并不多,本文尝试研究了新汶煤在较低温度下制焦后煤焦的气化反应性.1　实验部分1.1　实验样品以新汶煤为试样,其工业分析和元素分析见表1,在制焦前将新汶煤按照HC l ∶H F =1∶1进行酸洗脱灰,冷却过滤后,再用去离子水洗涤两次,然后烘干.1.2　制焦在定碳炉上N 2流量为60mL m in ,升温速率为20℃ m in ,加热到800℃,恒温1h 后制得焦样.1.3　气化反应实验装置为瑞士T GA -SD TA 851e .取样品约20m g ,CO 2流量为60mL m in ,升温速率为30℃ m in 加热到900℃,然后以12℃ m in 加热到1200℃.表1　新汶煤的工业分析和元素分析T able 1　P roxi m ate and ulti m ate analysis of X inw en coalP roxi m ate analysis%MtAarV ar FC ar Q net,ar(kJ ・kg -1)U lti m ate analysis%,ar C H N S t O 2.22.4435.6659.73286480.14.141.411.578.142　结果与讨论2.1　制焦温度一定和不同停留时间的气化转化率图1为制焦温度分别为800℃,700℃和600℃,停留时间分别为60m in ,30m in ,20m in 和10m in 下半焦的转化率随时间的变化率.由图1可看出,半焦的转化率在停留时间为60m in 时都是最高的,分别为01982,01977,0199,因此可以认为,在制焦过程停留时间为60m in 是合适的.图1　不同温度不同停留时间的半焦化转化率F ig .1　Char gasificati on conversi on of different coke 2fo r m ing ti m e at different coke m ak ing temperatures ■——60m in ;○——30m in ;△——20m in ; ——10m in2.2　不同制焦温度停留时间为60m i n 时的气化转化率在制焦温度为800℃,700℃和600℃下,半焦的转化率分别为01982,01977和01998(见图2),在制焦温度为600℃时,半焦的气化转化率最高,但是三者之间的差别不大,由此可以得出,在较低的温度下制焦对气化的转化率没有太大的影响.图2　不同制焦温度下停留时间为60m in 的半焦气化转化率F ig .2　Char gasificati on conversi on of different temperatures at coke 2fo r m ing ti m e of 60m in ■——800℃;○——700℃;▲——600℃2.3　煤焦反应性的测量T GA 同样可以用来测量煤焦的反应性R (spe 2cific reactivity ).在定碳炉中热解后,把煤焦送至热重中进行不等温气化实验.煤焦的活性可通过由T GA 软件自带的D T G 曲线计算可得.Q uyn 等[5]以R =-1w d wd t来表示煤焦的反应性.式中w 是在任意时刻t 时煤焦的重量.第23页图3显示了新汶煤在制焦温度分别为800℃,700℃,600℃下,停留时间为60m in ,30m in ,20m in ,10m in 制得的半焦在热重中气化的反应性.由图3可以看出,在制焦温度分别为800℃,700℃,600℃下,半焦反应性的最大值都是出现在停留时间为60m in 的情况下,由此也可以得出制焦合适的停留时间为60m in .由图3还可以发现,在制焦温度为800℃,700℃和600℃下,半焦反应性的最大值大约出现在半焦转化率为70%时.半焦反应性在初期增加的原因主要是气化过程中碳基质的脱除;另外,在高半焦转化率下,反应性下降主要是由于煤焦结构的改变.特别是煤阶中不同尺寸的芳香环系统并不是均匀分布的,不同的煤会影响热解过程中的缩合反应,使得大的芳香环比小的芳香环更加容易浓缩.所以可认为,由热解得到的半焦是不同的,并且是由不同浓度范围的芳香环系统组成的.[527]在低的碳转化率下,主要是低浓缩的芳香环或是较小的芳香环与CO 2进行气化反应,随着半焦与CO 2气化反应的进行,半焦内部深处的部分将更集聚并成为主要的反应点.在半焦的转化过程中,由于选择性氧化导致芳香环的重新排列,生成了低反22 煤　炭　转　化 2006年应性的物质,这导致了半焦反应性的降低.图3　不同温度和不同停留时间半焦的反应性F ig .3　Char specific reactivity of different coke 2fo r m ing ti m e at different coke m ak ing temperatures ■——60m in ;○——30m in ;△——20m in ; ——10m in2.4　不同制焦温度相同停留时间下半焦的反应性制焦温度分别为800℃,700℃和600℃,停留时间为60m in 时半焦的反应性见图4.由图4可以看出,在较低的半焦转化率时,800℃的半焦反应性要比600℃,700℃时要高.从600℃到700℃半焦的反应性下降可以解释为:随温度的升高,低反应性半焦形成的数量增加,挥发分和半焦的相互作用也使得低反应性煤焦结构的形成.然而热解温度从700℃增加到800℃时,半焦的反应性也随之增加却不是预料的,原因可能是,随着温度的增加碳基质在半焦中分布的改变以及在800℃下煤焦表面富集了大量能形成焦油的高活性化合物.半焦的反应性在热解温度700℃以上急剧降低半焦的氧含量,从而降低了氧和半焦中碳基质的结合程度,图4　不同制焦温度停留时间为60m in 半焦的反应性F ig .4　Char specific reactivity of different coke m ak ingtemperatures at coke 2fo r m ing ti m e of 60m in提高了半焦的反应性.[8,9]可见在停留时间为60m in下,制焦温度为800℃时所得的煤焦其气化反应性是最高的,这说明制焦温度为800℃是合适的.3　新汶煤焦的扫描电镜分析制焦温度为800℃,停留时间为60m in 时制得的新汶煤焦扫描电镜图见图5.图5　800℃时60m in 下制得的新汶煤焦扫描电镜图片F ig .5　SE M i m age of X inw en char of60m inutes at 800℃由图5a 可看出,新汶煤焦表面分布着较多的“斑点”,这些“斑点”呈现出与煤焦表面不同的白颜色,这些“斑点”就像珍珠一样镶嵌在煤焦颗粒表面.而在图5b 中发现煤焦表面上存在着较多的微孔.新汶煤焦中的白色“斑点”和微孔,可能是煤焦表面形成的活化中心点,它们在煤焦的气化过程中起着重要的作用:增加了活化中心的数量,提高了气化活性,这也可以从图5中得到证明;微孔可以作为焦炭和气化反应时的载体,它与焦炭表面结合,使得焦样表面具有更强的反应性,削弱了C C 键的强度,使气化反应更容易进行.[10,11]4　反应活化能的计算根据热重曲线和反应动力学方程求取在800℃,700℃和600℃下制焦停留时间为60m in 的动力学参数:活化能E 和反应级数n .反应动力学方程采用著名的F reem an 2Carro ll 法.32第3期周志军等　制焦温度和停留时间对煤焦气化反应性的影响反应动力学方程: d xd t =Ae -E R Tf (x )=A e -E R T (1-x )n升温速率Β=d Td t ,则上式可以转化为:d x d T =A Βe-E R T(1-x )n 两边取对数并且差减法可以得到: ∃ln (d x d T )=-E R ∃1T+n ∃ln (1-x )两边除以∃ln (1-x ),可得: ∃ln (d x d T )∃ln (1-x )=-E R ∃1T∃ln (1-x )+n通过上式对∃1T∃ln (1-x )作图,就可以求得活化能E和反应级数n ,结果见表2.由表2可看出,在制焦温表2　不同煤焦的活化性参数T able 2　K inetic param eters of different cokes T emperature℃A ctivityenergy(kJ ・mo l -1)n800265.20.918700307.60.976600298.170.961度分别为800℃,700℃,600℃,停留时间为60m in 下,活化能分别为26512kJ m o l ,30716kJ m o l ,298117kJ m o l ,发现制焦温度为800℃时活化能最低,比在700℃和600℃时的活化能分别低15%和12%,可见在制焦温度为800℃停留时间为60m in下制焦是合适的.5　结　论1)通过比较新汶煤分别在制焦温度为800℃,700℃和600℃,停留时间为60m in ,30m in ,20m in和10m in 下的气化转化率,发现合适的制焦时间为60m in ,在这一系列温度下制焦对煤焦的气化转化率没有太大的影响.2)比较了在制焦温度分别800℃,700℃,600℃下不同停留时间的煤焦反应性,发现在停留时间为60m in 时,煤焦的反应性都是最高,分别为01015s -1,01010s -1和01012s -1.3)比较了制焦温度分别为800℃,700℃和600℃,停留时间为60m in 下的煤焦反应性,发现煤焦反应性800℃>600℃>700℃,800℃下比600℃提高了近25%,比700℃下提高约40%.4)用扫描电镜实验手段观察了新汶煤焦形貌结构,发现有较多的“斑点”和微孔,这些“斑点”和微孔在气化中起着活化中心的作用.5)通过计算在停留时间为60m in ,制焦温度分别为800℃,700℃和600℃下的活化能,发现在800℃下活化能为最低,比600℃和700℃分别低12%和15%.参　考　文　献[1]　Senneca O ,Saladno N ,M asi S .M icro structural Changes and L o ss of Gasificati on R eactivity of Chars upon H eat T reatm ent[J ].Fuel ,1998,77(13):148321493.[2]　肖仁贵,廖　霞,曾祥钦.木质素对煤基活性炭影响分析[J ].煤炭转化,2005,28(3):55258.[3]　范晓雷,周志杰,王辅臣等.热解条件对煤焦气化活性影响的研究进展[J ].煤炭转化,2005,28(3):74278.[4]　唐黎华,吴勇强,朱学栋.高温下制焦温度对煤焦气化活性的影响[J ].燃料化学学报,2002,30(1):16220.[5]　Q uyn D M ,W u H ,H ayash i J et a l .V o latilisati on and Catalytic Effects of A lkali and A lkaline Earth M etallic Species D uringPyro lysis and Gasificati on of V icto rian B row n Coal [J ].Fuel ,2003,82:5872593.[6]　Kash i m ura N ,H ayash ia J I,L i C Z et a l .D egradati on of a V icto rian B row n Coal in Sub 2criticalW ater[J ].Fuel,2004,83:3532358.[7]　W u H ,H ayash i J I,Ch iba T.V o latilisati on and Catalytic Effects of A lkali and A lkaline Earth M etallic Species D uring Pyro l 2ysis and Gasificati on of V icto rian B row n Coal [J ].Fuel ,2003,82:5872593.[8]　M iura K ,H ash i m o to K ,Silveston P L .Facto rs A ffecting the R eactivity of Coal Chars D uring Gasificati on and Indices R ep re 2senting R eactivity [J ].Fuel ,1989,68(11):146121475.[9]　徐秀峰,崔　洪,顾永达.煤焦制备条件对其气化反应性的影响[J ].燃料化学学报,1996,24(5):4042410.[10]　T eus ,H ans W ,N ature H .A ctivity and Stability of A ctive Sites D uring A lkaliM etal Carbonate 2catalysed Gasificati on R eac 2ti on of Coal Char [J ].Fuel ,1983,62(2):1852189.[11]　周俊虎,匡建平,周志军等.碱金属N a 对黑液水煤浆焦2CO 2气化特性的影响[J ].中国高校化学工程学报,2006,1(20):1832187.(下转第49页)42 煤　炭　转　化 2006年STUDY ON D IRECT L IQUEFACT I ON PROPERT IESOF SHENHUA COAL AND FEASIB I L IT Y W ITHS O42- ZrO2S OL I D AC I D AS CATALY STW ang Zh ica i　Shu i Hengfu3　Zhang D ex i ang and Gao J i n sheng (Colleg e of R esou rce and E nv ironm en ta l E ng ineering,E ast Ch ina U n iversity of S cience and T echnology,200273S hang ha i;3S chool of Che m istry and Che m ica lE ng ineering,A nhu i U n iversity of T echnology,243002M a’anshan)ABSTRACT　D irect hydro2liquefacti on p roperties of Shenhua coal and feasib ility w ith SO42- Zr O2as catalyst w ere studied by a batch m icro2au toclave.T he effects of atm o sp here,lique2facti on tem p eratu re,in itial p ressu re of hydrogen and the rati o of coal to so lven t on liquefacti on conversi on and the distribu ti on of p roducts w ere investigated.T he catalytic p roperties of SO42- Zr O2so lid acid w ere com pared w ith FeS and FeS+S to verify the catalytic activity of SO42- M x O yso lid acid fo r the hydro2liquefacti on of coal.In additi on,the so lven t ex tractab le p roperties of Shenhua coal w ere deter m inati on.T he resu lts show that the ex tracti on yield of Shenhua coal by CS2 NM P m ixed so lven t is2113%.T he con ten t of low2m o lecu lar w eigh t com pounds associated in the coal m acrom o lecu lar netw o rk structu re is low er,and hydroxyl group con sisted in coal is linked in m acrom o lecu lar fram ew o rk.Shenhua coal has good liquefacti on ab ility.T he h ighest liquefacti on conversi on w as ob tained as7613%at op ti m ized conditi on s w h ich w ere400℃,coal tetralin1 2, and SO42- Zr O2catalysis.T here are great effects of atm o sp here,in itial p ressu re of hydrogen,con2 versi on tem p eratu re and rati o of coal to so lven t on the liquefacti on conversi on of Shenhua coal.H igher tem peratu re and stronger hydrogen donato r are favo rab le to increasing the liquefacti on conversi on and the yield of o il and gas.T he catalytic activity of fou r catalytic system s increase in tu rn non2catalytic<FeS<FeS+S<SO42- Zr O2SO42- Zr O2so lid acid show s the best catalytic a2 b ility fo r the direct hydro2liquefacti on of coal and is w o rth to study and developm en t.KEY WOR D S　Shenhua coal,hydro2liquefacti on,so lven t ex tracti on,catalyst,SO42- Zr O2so l2 id acid(上接第24页)EFFECT OF CHAR M AK ING TE M PERATURE AND COKE-FOR M ING T I M E ON CHAR GASIF I CAT I ONSPEC IF I C ACT IV IT YZhou Zh ijun　L i n M i ao　Kuang J i anp i ng　L iu J i anzhong　Zhou Junhu and Cen Kefa(S ta te K ey L abora tory of C lean E nergy U tiliz a tion,Z hej iang U n iversity,310027H ang z hou)ABSTRACT　T he effect of coke m ak ing to coke gasificati on reactivity is obvi ou s.W e m ade coke at differen t coke2fo r m ing ti m e such as60m in,30m in,20m in,10m in and at differen t coke m ak ing tem p eratu res such as800℃,700℃and600℃.W e m easu red the coke gasificati on reac2 tivity by u sing non2iso ther m al ther m al gravi m etric analyzer(T GA)at1200℃and founded that the carbon conversi on of coke2fo r m ing ti m e of60m in is the h ighest at differen t coke m ak ing tem2 p eratu res.T he sp ecific reactivity of coke increased first and reduced after w ards.T he m ax i m um appeared at coke m ak ing tem peratu re of800℃and coke2fo r m ing ti m e of60m in.So w e deem ed that coke m ak ing tem p eratu re of800℃and coke2fo r m ing ti m e of60m in w as the app rop riate coke2m ak ing conditi on.KEY WOR D S　coke2m ak ing,gasificati on,specific reactivity,T GA,SE M 94第3期王知彩等　神华煤直接液化性能及固体酸催化可行性研究。

煤岩显微组分的气化反应性研究进展

煤岩显微组分的气化反应性研究进展摘要：煤的岩相特性是决定煤质的关键因素,并会对煤的加工利用产生重要影响。

为了深入系统地研究煤岩显微组分的气化特性,综述了国内外对煤中各种有机显微组分的气化反应活性的影响因素以及气化反应活性与显微组分结构特性之间的关系等方面的研究进展。

讨论了煤气化反应性的研究方法和煤岩显微组分气化反应性的研究方向。

关键词：显微组分；煤气化；反应性；影响因素按照煤岩学[1]的观点，煤的有机质主要由镜质组、惰质组和稳定组构成，这些组分在气化过程中各自有不同的行为。

本文试图对这一研究领域的现状进行总结，以期能进一步明确研究的方向。

1. 煤阶对显微组分气化反应性的影响黄灜华[2]等对不同煤阶的3种显微组分富集物与CO2的气化反应活性研究，得到了随含碳量的提高先升高后降低的趋势。

但也有不同煤阶煤种的同一显微组分的气化反应性[]显示镜质组富集物和惰质组富集物与CO2的气化反应速率均随煤阶的提高而显著降低。

J.C.Crelling[3]等研究了常压和900℃下,从7种煤得到的各种有机显微组分富集物的焦样与CO2的气化反应活性。

结果表明,脱灰后显微组分焦样的气化反应活性随煤阶升高而降低,各显微组分气化活性从高到低顺序为:惰质组,镜质组,稳定组。

李凡[4]等研究了煤阶与气化反应性的关系,结果表明:在不考虑制焦影响的情况下,随煤阶的增大先升高后下降,含碳量在84%左右,其焦样的反应性最高。

含碳量为84%的原煤有很多特殊的性质,如其膨胀和粘结指数较大等。

这种原煤的芳香缩合度适中,交联键较多,热解产物的CO2气化反应性较高,说明了煤焦的反应性受原煤结构的影响较大。

A.Megaritis[5]等考察了煤中各种有机显微组分富集物的气化反应活性随含碳量（文中将其看作表征煤阶的参数）的变化。

3种有机显微组分富集物与CO2的气化反应活性随含碳量的提高也均是先升高后降低。

2. 压力对显微组分气化反应性的影响压力是气化过程中非常重要的影响因素,对气化产生重要的影响,压力增加使有机显微组分的气化失重率逐渐增加,但是随着压力的进一步升高,压力对反应速度的影响越来越小[6]。

影响煤浆气化运行若干因素分析李振

影响煤浆气化运行若干因素分析李振发布时间：2023-07-03T09:36:17.156Z 来源：《中国科技信息》2023年8期作者：李振[导读] 总结了华鲁恒升煤浆气化稳定运行的问题，进行了分析和总结，并提出了相应的解决办法和防范措施。

山东华鲁恒升化工股份有限公司 253000摘要：总结了华鲁恒升煤浆气化稳定运行的问题，进行了分析和总结，并提出了相应的解决办法和防范措施。

关键词：影响煤浆气化，因素分析1.概述山东华鲁恒升化工股份有限公司（以下简称华鲁恒升）气化车间现有包括一期和二期两套气化装置，现在正在建设3台多喷嘴气化炉，共有八台气化炉，其中A、B、C、D炉体直径为φ2800 mm，生产负荷40m³/h左右,E炉直径为φ3200 mm，生产负荷60m³/h左右，新建气化炉直径为3880mm，为对置式四喷嘴气化炉，生产负荷120m³/h左右。

针对现运行气化炉运行中出现的问题及影响气化稳定运行的因素做一下分析并做了相应的解决措施。

2.气化运行问题探讨2.1.耐火砖的影响气化炉耐火砖的筑炉质量影响气化的正常运行，筑炉后的烘炉过程也是影响气化稳定运行的重要因素之一，在烘炉方面很是严格要求，严格按照耐火砖厂家提供的烘炉曲线升温，同时坚持调温原则：升温：先加大吸引气量，后加燃料气量；降温：先减燃料气量，后减吸引气量。

升温期间应注意事项:(1)在整个升温期间，工艺气出口温度不允许超过252℃，必要时加大烘炉水量，但注意气化炉液位在下降管下沿以下，防止液位高，引起回火烧坏仪表阀门等。

（2）一旦熄火，应关掉燃料气吊出烧嘴，抽负5分钟，重新点火，并以小于50℃升至熄火前温度，然后按升温曲线升温；（3）注意渣口压差；（4）600℃启动破渣机，并投用EW；（5）800℃时更换工艺烧嘴，同时通N1保护；（6）看火时要戴防护面罩，注意个人防护。

在整个升温期间严格注意事项防止发生安全事故及炉温变化过快引起耐火砖产生裂纹和破裂，造成事故。

煤催化气化技术的研究现状与展望

煤催化气化技术的研究现状与展望作者：赵哲庄成成王海娟来源：《智富时代》2017年第08期【摘要】煤催化气化技术是第三代煤气化技术，其气化温度降低到200至300℃，而且能够调节煤气化成分，有利于氨、甲烷、甲醇等化工产品的合成。

现阶段，在煤催化气化技术体系中，可使用的催化剂有一元催化剂、复合催化剂、廉价可弃催化剂等多种，除了催化剂外，煤种、催化剂的负载过程以及气化条件都会影响到技术应用效果，要想进一步完善其技术体系，还需要进一步研究。

在工业生产中，应用了该技术的工艺有合成天然气甲烷工艺和催化器制氢工艺，展现出了酶催化气化技术的优越性。

【关键词】煤催化气化技术；研究现状；展望煤炭是一种固体燃料，作为我国最丰富的不可再生能源，被广泛应用于我国居民的日常生活以及社会工业的生产制造。

由于煤炭中含有大量硫、氮元素，直接燃烧会产生大量的污染性气体，而且能量转化率较低，利用煤气化技术，将煤转化为合成气等气体燃料，能够实现煤的高效清洁利用，但是由于气化温度过高的缘故，该技术在生产实践中的可利用性不强。

煤催化气化技术，是第三代煤气化技术，利用催化剂，能够降低煤气化温度，调节煤气化成分，相比于传统的煤气化技术，优势显著，被广泛应用于工业生产中[1]。

一、煤催化气化技术研究现状（一）催化剂煤催化气化技术的优越性，在于催化剂的使用，使得煤气化的温度能够降低，提高煤气化反应速率，因此，现阶段，煤催化气化技术的主要研究内容就是催化剂。

目前，该技术体系中可用的催化剂主要有以下三种：①一元催化剂。

比如说K2CO3，该物质作为催化剂具有制作成本低、稳定性好的优点，但是回收利用率低，且在煤气化过程中易产生KAlSiO4；再比如说FeNO3，常用作于制作Fe基催化剂，对于褐焦煤的气化率可达到50%，而且在众多过渡金属中，Fe是最廉价的，用作催化剂能够有效降低技术应用成本；②复合催化剂。

与一元催化剂相比，多元催化剂效率更高，因为多元催化剂熔点更低，在气化条件下具有较强的流动性和润湿性，与煤表面接触棉结更大，因此催化活性更高。

煤催化气化技术进展

煤催化气化技术进展井云环【摘要】煤气化是发展现代煤化工最重要和最广泛的关键技术之一.煤催化气化技术由于反应温度低,反应过程热效率高、煤气中甲烷含量高而被认为是用于煤制气的第三代煤气化技术.主要介绍了煤催化气化工艺技术的研究现状、EXXON催化煤气化的主要工艺路线、主要工艺影响因素及催化剂的类型,并提出催化气化技术应在高效、低成本、低污染、低腐蚀的新型催化剂的开发、催化剂回收工艺的优化、煤质与气化炉匹配等方面加大研究力度以促进其工业化应用进度.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】4页(P1273-1275,1278)【关键词】煤;催化气化;催化剂;影响因素【作者】井云环【作者单位】神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司,宁夏灵武750411【正文语种】中文【中图分类】TQ530煤气化是实现煤炭洁净和高效利用的重要技术。

为最大限度地促进煤气化反应，利于合成气（CO和H2）的生产，发挥大规模生产效应，现代煤气化技术多采用高温高压的气流床加压气化技术。

随着中国经济的快速发展，合成天然气的开发和产业化研究受到了越来越多的重视。

从煤制合成天然气的角度考虑，采用气流床气化技术先气化后甲烷化对煤制天然气并不是最优化的气化方式，所以煤催化气化直接生产甲烷的技术已倍受关注。

1 煤催化气化的概述及主要特点煤的催化气化是煤在催化剂的作用下于流化床反应器（700 ℃，30~40 bar压力）中产生氢的甲烷化反应，催化剂促进以下三个主要化学反应速率[1]：碳-蒸汽反应：水煤气变换反应：催化甲烷化反应：总反应：煤催化气化技术的主要特点为：（1）将水蒸气气化吸热反应和甲烷化放热反应在一个反应器中进行，提高气化热效率，缩短煤制甲烷生产流程；（2）总反应为微吸热反应，无需通入大量氧气，气化剂可为CO2、H2、水蒸汽或水蒸汽加少量氧气；（3）催化剂的加入降低了煤气化反应活化能，提高了煤气化反应活性，降低了煤气化反应温度（700 ℃左右），提高了合成气中氢气和一氧化碳的甲烷化作用，使煤气中甲烷含量较高，约20%~30%。

煤(焦)气化反应活性评价研究进展

耗氧量和煤气中的有效成分等．［７］因此，气化反应活
性是气化的重要特性指标．影响原料的气化反应活性的因素很多，主要有煤炭的变质程度、煤岩成分、灰分含量和成分、挥发
和热重分析仪是最主要的两种测定煤（焦）气化反应
性．１８研究这些因素对气化反应活性的影响对原料和气化技术的选择以及工艺优化是很有必要的，而气化
煤气化技术也越来越多元化．＿１５朋尤其是新型气化
反应活性的准确、快速表征，是进行这一研究的前提．
难易程度和剧烈程度．因而，如何准确表征气化反应
围，结合煤气化技术的发展，提出进一步完善煤（焦）气化活性评价方法的途径．
１煤（焦）气化反应活性的概念及影响因素
气化反应活性，是指在一定温度条件下煤（焦）与气化介质进行气化反应的能力．气化反应活性高的原料，在气化过程中反应速率快，效率高，反应剧烈．尤其当采用高效能的新型气化技术（如ＧＥ水煤浆气化炉、Ｓｈｅｌｌ气化炉和
２煤（焦）气化反应活性评价研究及应
用现状
＊中央高校基本科研业务费资助项目（２００９ＫＨ１０）．１）高级经济师；２）硕士生；３）教授，中国矿业大学化学与环境工程学院，１０００８３北京

煤焦加压气化反应性研究

ｔｉｅｒｈｃｉａｉｎｅｅｇｆｏｌｃａｓａｏｔ００Ｊｍｏ．ｏｌａ．Ｔｅａｔｔｎｒｏａｈｒｉｂｕ．２ｋ／１ｎｖｏｙｃ６Ｋｅｒｓｃａｈｒｒｓｕｚｄｇｓｆａｉｎｅｃｉｉ；ｋｎｔｓｙｗｏｄ：ｏｌｃａ；ｐｅｓｒｅａｉｃｔ；ｒａｔｔｉｉｏｖｙｉｅｉｃ
ｒａｔｉｅｃｉｔｖｙ，ａｄｔｅｉｆｕｎｅｏｍｐｒｔｒｓｓｒｎｅｈｎｔａｆｐｒｓｕｅＴｈｅｃｉｎｒｔｓｆｓｔｉｔａｔｇｎｈｎｅｃｆｔｌｅｅａｕｅｉｔｏｇｒｔａｈｔｏｅｓｒ．ｅｒａｔａｅｉａｔａｎｉｌｓａｅｏｉ
关键词：焦；压气化；应性；煤加反动力学中图分类号：Ｑ５３５Ｔ３．文献标识码：Ａ文章编号：０５９５（００１－０５０１０－９４２１）２０８－４
ＣＯ２ａｉｃｔｏｅｃｉｉｙｏｏｌｃｒａｌｖｔｄｐｅｓｅｇｓｆａｉｎｒａｔｖｔｆｃａｈａｔｅｅａｅｒｓｕｒｉ
应速度呈增加趋势，与前期研究常压下的情况一致；压力对气化反应的促进作用不明显，温度对气化过程的影响且大于压力；反应速率在初始阶段最大，随后逐渐减小。经过动力学计算表明：反应速率与温度的关系符合Ａｈｎｓ￣ｅｉｕ定律；反应级数随温度增加而减小，近似于线性关系；煤焦活化能大约为６．２ｋ／ｏ。００Ｊｍｌ

伊宁煤焦水蒸气气化影响因素及动力学分析

（％）
气化反应的本征动力学参数。
收稿日期：２０１３— ０４— ０３。
作者简介：闫景波（１９８８一），男，硕士研究生，主要从事煤气化方面的研究。
５８
电力
科
学
与
工
程
２０１３年
从图中可以看出，煤焦质量对煤焦气化活性２．４反应温度对气化的影响的影响较大，随着煤焦质量的增大，单位时间内根据２．１～２．３的分析结果，选定合适的气化煤焦转化率显著降低。当气化反应进行到４０ｍｉｎ条件以消除内外扩散的影响，使煤焦气化反应处
目前，描述煤焦气化反应的动力学模型已有很多口 “ ，但是由于不同煤种间气化特性相差很大，大多数模型只能描述某些特定煤种的气化反
应。因此有必要针对某一特定煤种研究其独特的
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２— ０７９２．２０１３．０５．０１１
０引言
国家能源现状是富煤少油少气，这种能源结
１实验部分
１．１实验设备及流程实验采用的原煤为新疆伊宁煤，工业分析和元素分析如表１。除特殊说明外，实验所用煤焦

浅析影响煤气化的因素

浅析影响煤气化的因素摘要：煤的气化过程实质上就是通过控制供氧量，使煤通过部分氧化反应，转化成具有一定潜在化学能的气体燃料的过程。

煤的气化技术可以说是未来煤洁净利用技术的基础，被认为是最清洁的煤转化利用方式，他能够达到充分利用煤炭资源的目的。

关键词：煤的气化煤化程度内在矿物质煤焦孔隙结构催化剂煤岩显微组分煤的气化过程是一个热化学过程，它以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧空气或纯氧气）、水蒸气或氢气为气化剂，在高温下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料的过程。

煤的气化过程实质上就是通过控制供氧量，使煤通过部分氧化反应，转化成具有一定潜在化学能的气体燃料的过程[1]。

煤的气化技术可以说是未来煤洁净利用技术的基础，被认为是最清洁的煤转化利用方式。

同时，煤的气化产物在电力生产、城市供暖、燃料电池、液体燃料和化工原料合成等方面有着极其重要的应用，能够达到充分利用煤炭资源的目的，因而煤的气化技术也就理所当然地成为未来洁净煤技术中的核心。

从物理化学过程来看，煤的气化包括以下几个阶段：煤炭干燥脱水、热解脱挥发份、挥发份和残余碳（或半焦）的气化反应[2]。

在整个过程中，当煤粒温度升高到350～450℃时，开始发生煤的热解反应，有挥发份（焦油、煤气）析出，从宏观上看，煤的热解反应如下：煤→CH4+CMHN+焦油+（CO、H2S、H2）+焦炭或半焦煤的气化反应是热解生成的挥发份、残余焦炭颗粒与气化剂发生的复杂反应。

与燃烧过程中保持一定量的氧气相反，气化反应是在缺氧状态下进行的，因此煤气化反应的重要产物是可燃性气体CO、H2和CH4，小部分CO2，可能还有少量的水。

煤中存在的其他元素如硫、氮等，能够与还原性气化剂发生反应生成H2S、COS、N2、NH3以及HCN等污染物，在较温和的气化温度下(小于650℃)，气化煤气中还会含有一定量未分解的焦油和酚类物质等。

虽然这些物质量很少，但将直接影响后续的煤气净化和提纯加工过程，因此，必须尽量除去。

煤炭气化技术研究与应用前景展望

煤炭气化技术研究与应用前景展望煤炭作为我国最主要的能源资源之一，在我国的能源结构中占据着重要地位。

然而，煤炭的燃烧排放产生的大量二氧化碳等温室气体对环境造成了严重的污染和气候变化的威胁。

为了解决这一问题，煤炭气化技术应运而生，并逐渐成为研究和应用的热点。

煤炭气化技术是将煤炭在高温和高压条件下与氧气或水蒸气反应，产生一系列气体和液体产品的过程。

这种技术可以将煤炭中的有机物质转化为可燃气体，如合成气和甲烷，同时还可以获得一些有价值的化学品和液体燃料。

相比于传统的燃煤发电和炼焦炉等方式，煤炭气化技术具有更高的能源利用效率和更低的污染排放。

煤炭气化技术的研究和应用已经取得了一系列重要的进展。

首先，煤炭气化技术可以实现煤炭的清洁利用。

通过气化技术，煤炭中的硫、氮等有害元素可以得到有效去除，大大减少了燃烧过程中的污染物排放。

其次，煤炭气化技术可以实现煤炭的高效利用。

传统的燃煤发电和炼焦炉等方式只能利用煤炭中的一小部分能量，而气化技术可以将煤炭中的有机物质转化为可燃气体，实现了能源的更充分利用。

此外，煤炭气化技术还可以获得一些有价值的化学品和液体燃料，如合成气、甲醇和液化天然气等，为我国的化工和能源行业提供了新的发展机遇。

然而，煤炭气化技术在研究和应用过程中还面临着一些挑战和问题。

首先，气化过程中产生的气体中含有大量的一氧化碳和二氧化碳等温室气体，对环境造成了一定的影响。

其次，气化设备的投资和运行成本较高，限制了技术的推广应用。

此外，气化技术的稳定性和可靠性也需要进一步提高，以确保设备的长期运行和安全生产。

面对这些挑战，煤炭气化技术的研究和应用仍有许多发展的空间和前景。

首先，可以进一步改进气化工艺，降低温室气体的排放。

通过研究和开发新型催化剂和反应器，可以提高气化反应的选择性和效率，减少一氧化碳和二氧化碳的生成量。

其次，可以加强对气化废气的处理和利用。

通过开发和应用先进的气体净化和回收技术，可以将废气中的有价值组分提取出来，实现资源的再利用。

煤焦气化反应对煤炭地下气化的影响性研究

煤焦气化反应对煤炭地下气化的影响性研究摘要：在煤炭地下气化过程中, 煤焦气化反应直接影响着地下煤气的组成和质量，通过对地下气化典型煤样大雁褐煤、协庄烟煤、昔阳无烟煤在热天平装置上进行不同热解终温、不同热解气氛的煤焦气化反应实验，利用热失重分析法研究了不同煤焦的气化反应特性。

通过实验表明：不同煤质、不同煤焦制备温度、不同反应气氛对煤焦气化反应活性有着重要的影响。

关键词：煤炭地下气化煤焦气化反应煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭直接进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程。

该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，把煤的开采和转化相结合，变传统的物理采煤为化学采煤，省去了庞大的煤炭开采、运输、洗选、气化等工艺的设备，因而具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点，深受世界各国的重视，被誉为第二代采煤方法。

从目前我国地下气化发展的现状看, 还存在着较为普遍的技术问题, 如煤气产量和质量不稳定, 缺乏对地下气化过程的有效检测和控制手段等。

煤炭地下气化过程中, 煤的转化要经过干燥、热解以及煤焦气化三个阶段, 其中煤焦气化反应直接关系着煤炭地下气化产品煤气的组成和质量。

本文主要是对选取的正在进行或者已经进行的煤炭地下气化三种煤样即大雁褐煤、昔阳无烟煤和协庄烟煤半焦在热天平装置上进行了不同热解终温、不同热解气氛的煤焦气化反应实验，利用热失重分析法研究了不同煤焦的气化反应特性，以期为地下气化工艺操作参数的优化和改进提供必要的理论指导。

1 实验部分1.1实验装置与流程本实验所用的热天平是由华东理工大学研制的，整体实验装置系统由称重单元、信号采集及处理单元、压力调节和气体流量控制单元，温度控制单元，反应器单元等五大部分组成。

1.2 内外扩散的消除煤焦粒度的比较实验结果表明：当粒度大于40目时，随粒度的变小，反应速率有一定的提高，当粒度小于80目时，粒度的变化对反应速率的影响不再显著。

这一结果说明：选择40目～80目的粒度进行实验已能排除固体颗粒内扩散的影响，故本实验煤焦采用40目～80目的颗粒粒度。

刍议煤焦的理化性质及高温气化反应性特征

刍议煤焦的理化性质及高温气化反应性特征张剑【摘要】研究表明:煤和焦的化学和物理性质对煤气化反应活性的影响极大,煤的高温气化反应性是决定高温煤气化效率的最重要的因素之一.论文就高温煤焦的理化性质的表征及高温气化反应性特征进行探讨,旨在为高温煤气化装置的设计、操作条件的优化和原料的选择提供必要的基础数据,也为我国高效气流床气化技术的工业化应用提供理论和实践基础.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】1页(P66-66)【关键词】煤焦的理化性质;高温气化;反应性【作者】张剑【作者单位】西山煤气化有限责任公司,山西太原,030205【正文语种】中文【中图分类】TQ一直以来,煤炭长期以来是我国的主要能源,目前我国面临的环境问题日益严重,急需研究开发高效、清洁的煤的利用技术,而煤气化技术在整个清洁利用技术中处于龙头地位。

因此,大规模气化技术是一条煤炭综合、高效、洁净的转化途径,对我国实施的能源战略、环境战略和可持续发展战略具有重大的现实意义。

煤气化过程包括两个基本步骤:首先是煤的热解,即脱挥发分过程,然后是煤焦与气化剂的反应过程,其中煤焦的气化反应是整个煤气化过程的控制步骤。

由于不同热解过程中产生煤焦的物理和化学结构性质不同,从而导致煤焦的气化反应性不同,如煤焦的表面活性中心、比表面积、孔结构、碳微晶结构和矿物质熔融情况等都对煤焦的气化反应性有重要的影响。

为此,对煤焦物理结构性质进行研究,是了解煤气化反应性的基础。

煤焦气化反应性的主要影响因素:煤阶,孔隙结构,矿物质或所添加金属的催化作用与活性位数,综合这些影响因素可以解释煤焦的气化反应性随转化率的变化。

随热解温度的提高,慢速热解焦和快速热解焦C含量都增加,当热解温度达到1400℃的高温时,慢速热解焦的碳含量还略有减少,这可能是由于C和灰中的某些成分发生了反应(对SH-SP1400的灰分进行XRD分析,确实发现有CaC2和SiC生成)；快速热解焦和慢速热解焦H含量随热解温度增加而下降；煤焦中S含量基本不变,并且慢速与快速的硫含量基本相等,这说明神华煤焦中的硫基本以无机硫的形式存在；N含量随热解温度增加而减少。

微观结构对煤焦气化反应性的影响

示为l,21:
性位数[ . v
l, 综合这些影响因素可以解释煤焦的气
化反应性随转化率的变化煤焦的气化反应性随转化率的变化的第一种
:_ 上 c 1 一X 竺 t =k d
(m o f 活性点/ m o I C )
(4)
式中k 为速率常数 , C s 为煤焦表面活性点的浓度
表面积的发展 , 也可能出现最大值1 18 1 . 对于图2 中
其它的气化反应性变化曲线 , 催化作用为影响反应
失活 , 催化剂的A SA 是不变的. 然而 , 煤焦的A SA
在气化过程中不断发生变化 , 且A S A 一般由低温氧
性的主导因素 , 气化速率随着转化率的进一步升高而降低 , 主要是因为催化剂的团聚使得活性表面积
图6
x( / ) o
凡随转化率的变化
x( O ) / o
图 7 无序化指数 % 幻I随转化率的变化
杨景标: 微观结构对煤焦气化反应性的影响
煤焦气化反应性的主要影响因素包括煤阶 , 孔隙结构 , 矿物质或所添加金属的催化作用与活
化反应相似 , 其在某一转化率 x 下的气化速率可表
面积(A SA )的概念引入到煤焦气化领域 , 认为煤焦
的铭 A 相同时 , 反应性的差异是由于A SA 的不同 1 0 2 对于多相催化反应 , 一般忽略毒物和催化剂的
少了扩散阻力; 同时增大了徽晶之间的空隙 , 使边
缘碳原子数目增加, 从而增加了活性点娜 ∀ 气